Tiimi kehittää ensimmäisen autonomisen humanoidirobotin, jossa on täysin keinoeläinrunko

Münchenin Teknillisen Yliopiston (TUM) tiimi on kehittänyt ensimmäisen autonomisen humanoidirobotin, jossa on täysin keinoeläinrunko. He pystyivät luomaan järjestelmän, joka yhdisti keinoeläimen ohjauselementteihin. Tämä uusi teknologia auttaa roboteja tulemaan tietoisiksi omasta kehostaan ja ympäristöstään, mikä on tärkeää, kun ne tulevat yleistymään ihmisten keskuudessa.

Jos robotti pystyy paremmin navigoimaan ympäristössään aistien avulla, se on paljon turvallisempi ihmisten läheisyydessä. Yksi asia, jonka he pystyvät tekemään, on välttää ei-toivottua kosketusta ja onnettomuuksia.

Tiimi, joka kehitti uuden teknologian, koostui Prof. Gordon Chengistä. Kehitetty keinoeläin koostuu heksagonaalisista soluista, jotka ovat noin yhden tuuman halkaisijaltaan. Jokainen heksagonaalinen solu koostuu mikroprosessorista ja antureista, jotka auttavat havaitsemaan kosketuksen, kiihtyvyyden, läheisyyden ja lämpötilan.

Itse keinoeläinsolut eivät ole uusia; ne kehitettiin 10 vuotta sitten TUM:n kognitiivisen järjestelmän professori Gordon Chengin toimesta. Nämä uudet kehitysaskeleet TUM:n tiimiltä lukitsivat täysin keinoeläimen potentiaalin.

Tutkimus julkaistiin IEEE:n julkaisussa Proceedings of the IEEE.

Laskentakapasiteetin ongelma

Yksi suurimmista ongelmista keinoeläimen kehittämisessä on laskentakapasiteetti. Koska ihmisellä on noin 5 miljoonaa reseptoria, on ollut haaste luoda roboteille vastaavaa. Antureiden jatkuva prosessointi voi kuormittaa järjestelmiä.

TUM:n tiimi päätti olla seuraamatta keinoeläintä jatkuvasti. Sen sijaan he keskittyivät tapahtumiin, jotta vähentäisivät massiivisen prosessointiponnistelun tarvetta jopa 90 %. Uudessa keinoeläimessä yksittäiset solut lähettävät tietoa vain, kun arvoissa on muutos. Tämä tarkoittaa, että siinä on voimakas riippuvuus antureista, jotka havaitsevat jonkinlaista aistimusta, joka puolestaan käynnistää prosessin.

Kriittinen ihmisen ja robotin vuorovaikutukselle

Tämä uusi tekniikka Prof. Chengin ja hänen tiiminsä toimesta auttaa lisäämään laitteiden turvallisuutta. He ovat nyt ensimmäiset, jotka soveltavat keinoeläintä ihmiskokoiseen autonomiseen robottiin, joka ei ole riippuvainen ulkoisesta laskennasta.

Robotti, jota he käyttivät keinoeläimen kanssa, on nimeltään H-1, ja siinä on 1 260 solua ja yli 13 000 anturia. Anturit ja solut sijaitsevat ylävartalossa, käsissä, jaloissa ja jalkapohjissa. Tämän ansiosta robotti pystyy aistimaan koko kehoaan alhaalta ylös. H-1 pystyy liikkumaan epätasaisilla pinnoilla ja tasapainoilla yhdellä jalalla.

H-1-robotti pystyy turvallisesti halaamaan ihmistä, mikä on suuri saavutus. Nämä koneet ovat niin voimakkaat, että ne voivat olla erittäin vaarallisia ja vahingoittaa ihmisiä, kun ne ovat läheisessä kosketuksessa. H-1 pystyy aistimaan useita kehonsa osia samanaikaisesti, jotta se ei käytä liikaa voimaa tai painetta.

“Tämä ei ole yhtä tärkeää teollisuussovelluksissa, mutta hoitotyössä ja muissa alan sovelluksissa robotit on suunniteltava erittäin läheiseen kosketukseen ihmisten kanssa”, Gordon Cheng selitti.

Uusi teknologia on erittäin monikäyttöinen, ja se toimii edelleen, vaikka osa soluista menetetään.

“Järjestelmämme on suunniteltu toimimaan vaivattomasti ja nopeasti kaikenlaisilla roboteilla”, Gordon Cheng sanoo. “Nyt työskentelemme pienempien keinoeläinsolujen luomiseksi, joita voidaan valmistaa suuremmassa määrin.”

On jatkuvia kehityksiä tekoälyalalla, jotka lähentävät ihmisiä ja roboteja, ja uusi teknologia on kriittinen turvallisen ympäristön luomisessa, jossa molemmat voivat toimia.